Теоретична механіка, її основні поняття і закони Предмет теоретичної механіки

Давньогрецький філософ Гераклід своєю славнозвісною фразою «Все тече, ніщо не перебуває незмінним» висловив основну думку вчення про текучість і мінливість матеріального світу, що оточує нас. Зміни матерії, тобто її рух, охоплюють всі явища, які спостерігаються в природі.

Серед різноманітних видів рухів можна виділити деякі найпростіші форми руху матерії, що зводяться до зміни в часі взаємних положень матеріальних об’єктів або їх частин. Такі форми рухів називають механічними рухами.

Цілий комплекс дисциплін, що вивчають механічний рух і механічну взаємодію матеріальних тіл, об’єднують під загальною назвою механіка.¹ До таких дисциплін відносяться, наприклад, теорія механізмів і машин, гідро- і аеромеханіка, небесна механіка, механіка матеріалів і конструкцій, будівельна механіка, деталі машин, а також чимала кількість наук, які займаються вивченням машин окремих галузей промисловості і сільського господарства.

Серед різних напрямів загальної механіки особливе місце посідає теоретична механіка, на основних положеннях і висновках якої базуються інші дисципліни механічного комплексу.

Теоретична механіка – це наука про найбільш загальні закони механічного руху будь-яких матеріальних тіл, що взаємодіють між собою у просторі і в часі.

В даному курсі викладаються елементи класичної механіки, в основу якої покладено певні постулати (закони), сформульовані Галілеєм і Ньютоном (1687 р.).

За вельми невеликими виключеннями класична механіка з високим ступенем точності описує рух реальних тіл в природі і техніці. Виключення відносяться до руху тіл, швидкості яких можуть бути порівнюваними зі швидкістю світла.

Теоретична механіка в залежності від того, з якої точки зору розглядаються в ній питання рівноваги і руху фізичних тіл, поділяється на три частини: статику, кінематику і динаміку.

Об’єкти дослідження теоретичної механіки

В якості об’єктів дослідження теоретична механіка розглядає матеріальну точку, абсолютно тверде тіло і механічну систему матеріальних точок або тіл.

Матеріальною точкою називають найпростішу модель матеріального тіла будь-якої форми, розмірами якого при певних умовах можна знехтувати і яке можна прийняти за геометричну точку, що має масу.

Незмінна система матеріальних точок, що неперервно заповнює якусь частину простору, називається абсолютно твердим тілом.

Механічною системою матеріальних точок або тіл називається така їх сукупність, в якій положення і рух кожної точки (тіла) залежить від положення і руху всіх інших.

Під матеріальним об’єктом будемо розуміти матеріальну точку, тверде тіло чи систему матеріальних точок або абсолютно твердих тіл, які досліджуються в даному механічному процесі.

Слід розуміти, що матеріальна точка, абсолютно тверде тіло і механічна система є поняттями абстрактними і лише наближено відображають реальний світ. Але використання цих абстракцій значно спрощує дослідження рівноваги та руху дійсних матеріальних об’єктів.